(2012?沈河區(qū)二模)某班同學到實驗室做“測定小燈泡額定功率”的實驗.被測小燈泡的額定電壓為3.8V,電阻約為10Ω.實驗室有如下器材:電源(電壓為6V)、電流表(0~0.6A  0~3A)、電壓表(0~3V  0~15V)、開關(guān)各一個,導線若干,滑動變阻器三只:R1(5Ω  0.5A)、R2(10Ω 0.5A)、R3(500Ω  1A).同學們設(shè)計的電路如圖1所示:

(1)電壓表應選用
0~15V
0~15V
擋,滑動變阻器應選用
R2
R2
(選填“R1”、“R2”、“R3”).
(2)請你根據(jù)電路圖用筆畫線代替導線,幫他將圖2中未完成的電路連接好(要求:滑動變阻器的滑片向左移動時,連入電路的阻值變小,導線不能交叉).小明連接電路時,開關(guān)應
斷開
斷開
,滑動變阻器滑片應移動到
端(選填“左”或“右”).
(3)實驗電路接好后,合上開關(guān)時,部分同學發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)故障,主要有下表所列的兩種情況,請根據(jù)現(xiàn)象和檢測結(jié)果指出故障的可能原因:
故障現(xiàn)象 檢  測 故障原因
燈泡較暗、兩表的示數(shù)均較小 移動滑動變阻器滑片,現(xiàn)象不變
燈泡不亮、電壓表示數(shù)較大、電流表無示數(shù) 取下燈泡,兩表的示數(shù)不變
(4)下表為某小組的實驗記錄分析表:
實驗序號 電壓表示數(shù)/V 電流表示數(shù)/A 功率/W 額定功率/W
1 3.0 0.36 1.08 P=(1.08+1.52+1.89)/3
=1.50
2 3.8 0.4 1.52
3 4.5 0.42 1.89
老師認為該小組數(shù)據(jù)處理過程有誤,你認為錯誤之處是
求平均值一欄
求平均值一欄
,正確測量結(jié)果P=
1.52
1.52
W.
分析:(1)根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程,根據(jù)歐姆定律求出燈泡額定電流的大約值確定電流表的量程;燈泡與滑動變阻器串聯(lián)在約為6V的電源上,燈泡正常工作時,求得滑動變阻器電壓,求得燈泡正常工作時的電流,即滑動變阻器電流,根據(jù)歐姆定律計算需要的滑動變阻器的最小電阻,滑動變阻器最大電阻稍大于電路中需要的電阻.
(2)由電路圖可知,電壓表與燈泡并聯(lián),電流表與與燈泡串聯(lián);滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)電路中,滑片向左移動時,連入電路的阻值變小說明滑動變阻器的左下方接下柱接入電路;為防止電路中電流過大燒壞電路原件,保護電路的開關(guān)應斷開,滑動變阻器處于最大阻值處.
(3)①燈泡較暗,電路電流太小,電路電阻太大,移動滑動變阻器滑片,亮度不變,滑動變阻器接下面兩接線柱.
 ②燈泡不亮,燈泡斷路、短路或燈泡之外電路斷路;電流表無示數(shù),電路斷路;電壓表示數(shù)較大,電壓表與電源兩端連接,電壓表并聯(lián)部分外無斷路,綜合分析可知電路故障原因.
(4)測量小燈泡電功率實驗的目的是燈泡在不同電壓下的實際功率,設(shè)計表格中求電功率的平均值是無意義的;額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等.
解答:解:(1)燈泡的額定電壓為3.8V,所以電壓表選擇0~15V量程;
燈泡正常工作時,電路電流約為I=
UL
RL
=
3.8V
10Ω
=0.38A,電流表的量程為0~0.6A;
滑動變阻器兩端電壓為:U′=U-UL=6V-3.8V=2.2V,
所以滑動變阻器電阻為:R′=
U
I
=
2.2V
0.38A
≈5.8Ω;
“5Ω  0.5A”滑動變阻器的電阻太小,不能滿足實驗需要,“500Ω 1A”的阻值太大,不宜調(diào)節(jié);
所以選擇“10Ω  0.5A”的滑動變阻器.
(2)電壓表的量程為0~15V,且與燈泡并聯(lián);電流表的量程為0~0.6A,且與燈泡串聯(lián);滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)電路中,且把左下方接線柱與燈泡連接.如下圖所示:

小明連接電路時,為保護電路,開關(guān)應斷開,滑動變阻器滑片應移動到最大阻值的右端.
(3)①燈泡較暗,電路電流太小,電路電阻太大;移動滑動變阻器滑片,亮度不變,則滑動變阻器接下面兩接線柱.
 ②燈泡不亮,燈泡斷路、短路或燈泡之外電路斷路;電流表無示數(shù),電路斷路;電壓表示數(shù)較大,電壓表與電源兩端連接,電壓表并聯(lián)部分之外無斷路,綜合分析知,電路故障原因是:燈泡斷路.如表所示:
故 障 現(xiàn) 象 檢    測 故 障 原 因
燈泡較暗、兩表的示數(shù)均較小 移動滑動變阻器滑片,現(xiàn)象不變 滑動變阻器接下面兩接線柱 
燈泡不亮、電壓表示數(shù)較大、電流表無示數(shù) 取下燈泡,兩表的示數(shù)不變 燈泡斷路 
(4)因不同電壓下小燈泡的實際電功率是不一樣的,所以表格中求電功率的平均值是沒有意義的;
根據(jù)表格可知燈泡的額定功率為1.52W.
故答案為:(1)0~15V;R2;(2)如圖所示;斷開;右;(3)如上表所示;(4)求平均值一欄;1.52.
點評:本題考查了電壓表和滑動變阻器的選擇、電路故障的判斷、實驗表格的設(shè)計和實驗的注意的事項等,連接實物圖選擇電壓表、電流表量程時要注意,根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程,根據(jù)電路最大電流選擇電流表量程.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?沈河區(qū)二模)根據(jù)圖中的漫畫,判斷下列說法中正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?沈河區(qū)二模)關(guān)于圖所示的四種家居用品中,下列說法正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?沈河區(qū)二模)如圖所示,在溫度為4℃的水中懸浮一個物體(假設(shè)物體的體積不隨溫度改變),當水的溫度從4℃逐漸升高到10℃的過程中,水中懸浮的物體將( 。

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?沈河區(qū)二模)下列說法中正確是( 。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案